2008 Fiscal Year Annual Research Report
着衣における3次元熱水分同時移動モデルに関する研究
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20686039
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
高田 暁 Kobe University, 工学研究科, 准教授 (20301244)
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| Keywords | 着衣 / 空気層 / 熱抵抗 / 3次元座標データ / 熱水分同時移動 / 人体熱モデル |
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| Research Abstract |
近年開発が進められている人体熱モデルでは、人体を比較的多くの部位に分割したモデル化がなされている。人体熱モデルの解像度に相応しい着衣の熱・水分移動モデルを開発し、その妥当性を検証することを目的として、着衣の形成する空気層の熱抵抗と着衣の水分物性に焦点を当てた検討を行った。本年度に得られた研究成果は以下の通りである。
1. 着衣が形成する空気層の形状・寸法測定(3次元座標データの取得)
3次元レーザースキャナを用いて、人体の形状を裸体時と衣服を身に着けた場合の両方について測定し、3次元座標データとして保存する方法の基礎検討を行った。マネキンを用いた測定を行うことで、得られる測定精度の確認、データ処理方法の検討を行った。結果として、本方法により必要な精度で着衣が形成する空気層の形状および寸法が得られることを確認した。また、形状データの処理の考え方を整理した。
2. 空気層の熱抵抗測定
被験者を用いて、体表面上の数点で、皮膚表面熱流および皮膚温、着衣内側温度を測定し、空気層の熱抵抗を推定した。また、空気層の層厚と熱抵抗の関係を検討し、従来の実験式との比較を行った。
3. 着衣における衣服内微気候の熱水分同時移動モデルの開発
着衣が形成する空気層における熱水分移動過程を記述する数値計算モデルを開発し、着衣の水分容量を考慮することが着衣における熱水分同時移動過程、および人体の体温調節系に及ぼす影響について検討を行った。着衣の初期含水率が、乾燥過程で体温調節系に与える影響は小さくないこと、すなわち着衣の水分容量を考慮する必要性を定量的に示した。また、関係する湿気物性但(平衡含水率、湿気伝導率)が結果に及ぼす影響について検討を行った。
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